(57)【要約】【課題】  摩擦係合要素の掴み換え変速中、該摩擦係合要素に、通常の変速中よりも大きな負荷が発生する場合又は発生し得る状態にある際に、該負荷が生じることを防ぐ自動変速機の制御装置を提供する。【解決手段】  第１減速検出手段３４により検出される比較的大きな出力軸回転の減速、第２減速検出手段３５により検出される出力軸回転の減速、吹き状態判定手段３６により判定される吹き状態、ホイルスピン検出手段４２により検出されるホイルスピン状態、過大加速度判定手段４３により検出される加速能力以上の出力軸回転に基づき、負荷発生判定手段３２が、摩擦係合要素に通常の変速中よりも大きな負荷が発生すること、又は該負荷が発生し得る状態であることを判定し、リミテーション信号出力手段３１が、該負荷が低減するようにエンジン２１の出力トルクを抑制するトルクリミテーション要求信号を出力する。【選択図】      図３
2005147237.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動源に接続し得る入力軸と、駆動車輪に接続し得る出力軸と、該入力軸と該出力軸との間に介在する歯車機構と、係合状態により該歯車機構の伝達経路を決め得る複数の摩擦係合要素と、を有し、それら摩擦係合要素同士の掴み換えによって前記伝達経路を切換えることで変速を行う自動変速機の制御装置において、
前記掴み換えを行う摩擦係合要素に通常の変速中よりも大きな負荷が発生すること、又は該負荷が発生し得る状態であることを判定する負荷発生判定手段と、
前記負荷発生判定手段の判定結果に応じて、前記掴み換えを行う摩擦係合要素の負荷が低減するように前記駆動源の出力トルクを抑制するトルクダウン要求信号を出力するトルクダウン信号出力手段と、を備える、
ことを特徴とする自動変速機の制御装置。
【請求項２】
前記負荷発生判定手段は、前記駆動源より駆動力を出力している状態のアップシフト変速中に前記出力軸の回転が減速することに伴って、前記掴み換えを行う摩擦係合要素に通常の変速中よりも大きな負荷が発生すること、又は該負荷が発生し得る状態であることを判定してなる、
請求項１記載の自動変速機の制御装置。
【請求項３】
前記出力軸の回転加速度が減速方向の比較的大きな第１閾値を超えたことを検出する第１減速検出手段を備え、
前記負荷発生判定手段は、前記第１減速検出手段により前記出力軸の回転加速度が前記第１閾値を超えたことを検出した際に、前記掴み換えを行う摩擦係合要素に通常の変速中よりも大きな負荷が発生することを判定してなる、
請求項２記載の自動変速機の制御装置。
【請求項４】
前記入力軸の回転数が、変速中のギヤ比に基づき演算される目標入力軸回転数より高い回転数となる吹き状態を判定する吹き状態判定手段と、
前記出力軸の回転加速度が減速方向の比較的小さな第２閾値を超えたことを検出する第２減速検出手段と、を備え、
前記負荷発生判定手段は、前記吹き状態判定手段により前記吹き状態を判定し、かつ前記第２減速検出手段により前記出力軸の回転加速度が前記第２閾値を超えたことを検出した際に、前記掴み換えを行う摩擦係合要素に通常の変速中よりも大きな負荷が発生することを判定してなる、
請求項２または３記載の自動変速機の制御装置。
【請求項５】
車輪のホイルスピン状態を検出するホイルスピン検出手段と、
前記入力軸の回転数が、変速中のギヤ比に基づき演算される目標入力軸回転数より高い回転数となる吹き状態を判定する吹き状態判定手段と、を備え、
前記負荷発生判定手段は、前記ホイルスピン検出手段が前記ホイルスピン状態を検出し、かつ前記吹き状態判定手段により前記吹き状態を判定した際に、前記掴み換えを行う摩擦係合要素に通常の変速中よりも大きな負荷が発生することを判定してなる、
請求項１ないし４のいずれか記載の自動変速機の制御装置。
【請求項６】
車輌の各車輪の回転数をそれぞれ検出する車輪回転数検出手段を備え、
前記ホイルスピン検出手段は、前記車輌が最小回転半径で通常走行した場合に対して、前記車輪回転数検出手段により検出された各車輪のうちの最高回転数の駆動車輪の回転数及び最低回転数の駆動車輪の回転数に基づき、通常走行状態ではありえない走行状態である際に、ホイルスピン状態として検出してなる、
請求項５記載の自動変速機の制御装置。
【請求項７】
前記出力軸の回転加速度が、車輌の加速能力に基づく最高出力軸加速度以上の回転加速度であることを判定する過大加速度判定手段を備え、
前記負荷発生判定手段は、前記過大加速度判定手段の判定結果に基づき、前記掴み換えを行う摩擦係合要素に通常の変速中よりも大きな負荷が発生し得る状態であることを判定してなる、
請求項１ないし６のいずれか記載の自動変速機の制御装置。
【請求項８】
車輌の各車輪の回転数をそれぞれ検出する車輪回転数検出手段と、
前記車輌が最小回転半径で通常走行した場合に対して、前記車輪回転数検出手段により検出された各車輪のうちの最高回転数の駆動車輪の回転数及び最低回転数の駆動車輪の回転数に基づき、通常走行状態ではありえない走行状態である際に、ホイルスピン状態として検出するホイルスピン検出手段と、を備える、
ことを特徴とするホイルスピン検出装置。
【請求項９】
前記ホイルスピン検出手段は、前記車輌が最小回転半径で通常走行した場合の旋回半径に対し、前記車輪回転数検出手段により検出された前記最高回転数の駆動車輪の回転数及び前記最低回転数の駆動車輪の回転数に基づき演算された旋回半径が小さい際に、前記ホイルスピン状態として検出してなる、
請求項８記載のホイルスピン検出装置。
【請求項１０】
前記車輪の回転加速度が、前記車輌の加速能力に基づく最高車輪加速度以上の回転加速度であることを判定する過大加速度判定手段を備え、
前記ホイルスピン検出手段は、前記過大加速度判定手段により前記車輪の回転加速度が前記車輌の加速能力以上の回転加速度であることを判定した際に、前記ホイルスピン状態として検出してなる、
請求項８または９記載のホイルスピン検出装置。
【請求項１１】
前記車輌は、４輪駆動車である、
請求項８ないし１０のいずれか記載のホイルスピン検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、摩擦係合要素の掴み換えにより変速を行う自動変速機の制御装置に係り、詳しくは、摩擦係合要素に通常の変速中よりも大きな負荷が発生すること、又は発生し得る状態であることを判定した際に、駆動源の出力トルクをトルクリミテーションする自動変速機の制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、エンジンの回転を入力し、駆動車輪に有段変速して出力する自動変速機においては、クラッチやブレーキの掴み換えによる変速、いわゆるクラッチ・ツウ・クラッチ変速を行うものがある。また、このような自動変速機において、エンジンが駆動力を出力している状態でのアップシフト変速、いわゆるパワーオンアップシフト変速を行う際には、変速後にエンジンの回転数を降下させなくてはならない反面、変速中にエンジンの回転が該エンジンの駆動力によって上昇しようとするので、シフトショックを生じたり、クラッチやブレーキの摩擦板に負荷が生じたりする虞がある。そのため、該変速中にエンジンの出力トルクを一時的に下げるものが提案されている（例えば特許文献１参照）。
【０００３】
一方、走行状態として車輌の車輪が路面に対して滑る、いわゆるホイルスピン状態となる場合があり、このホイルスピン状態を検出することは、車輌における各種制御にとって有用である。そのため、ホイルスピン状態を車輪に発生する高周波ノイズに基づき検出するものが提案されている（例えば特許文献２参照）。
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−１３９２３４号公報
【特許文献２】特開平１１−３０４８３０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、例えばホイルスピンの状態で上述したパワーオンアップシフト変速中となり、該変速中に車輪のグリップが回復した場合や、例えば該変速中にフットブレーキが踏まれた場合など、つまり車輪に接続されている自動変速機の出力軸が減速した場合には、通常のアップシフト変速が終了した場合に比して、更にエンジンの回転数（即ち自動変速機の入力軸の回転数）を下げた形で変速を終了することになる。そのため、クラッチやブレーキの摩擦板に大きな負荷が生じ、大きく発熱して耐久性を損なう虞がある。
【０００６】
そこで本発明は、掴み換えを行う摩擦係合要素に通常の変速中よりも大きな負荷が発生すること、又は該負荷が発生し得る状態であることを判定し、該判定結果に応じてトルクリミテーション要求信号を出力することで、上記課題を解決した自動変速機の制御装置を提供することを第１の目的とするものである。
【０００７】
また、上述のようにホイルスピン状態を高周波ノイズに基づき検出することは、路面状態（例えばタイル張りの路面や、反対に平滑な凍結路面など）によって誤検出する虞や検出できない虞があり、それによって各種制御の正確性や制御性などに悪影響を与える虞がある。
【０００８】
そこで本発明は、ホイルスピン状態を正確に検出することが可能なホイルスピン検出装置を提供することを第２の目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
請求項１に係る本発明は、駆動源（２１）に接続し得る入力軸（７）と、駆動車輪（２２ｒｆ、２２ｌｆ）に接続し得る出力軸（８）と、該入力軸（７）と該出力軸（８）との間に介在する歯車機構（３）と、係合状態により該歯車機構（３）の伝達経路を決め得る複数の摩擦係合要素（例えばＣ−１、Ｃ−２，Ｃ−３，Ｂ−１，Ｂ−２）と、を有し、それら摩擦係合要素（例えばＣ−１、Ｃ−２，Ｃ−３，Ｂ−１，Ｂ−２）同士の掴み換えによって前記伝達経路を切換えることで変速を行う自動変速機（１）の制御装置（３０）において、
前記掴み換えを行う摩擦係合要素（例えばＣ−１、Ｃ−２，Ｃ−３，Ｂ−１，Ｂ−２）に通常の変速中よりも大きな負荷が発生すること、又は該負荷が発生し得る状態であることを判定する負荷発生判定手段（３２）と、
前記負荷発生判定手段（３２）の判定結果に応じて、前記掴み換えを行う摩擦係合要素（例えばＣ−１、Ｃ−２，Ｃ−３，Ｂ−１，Ｂ−２）の負荷が低減するように前記駆動源（２１）の出力トルクを抑制するトルクダウン要求信号（Ｔｌｉｍ）を出力するトルクダウン信号出力手段（３１）と、を備える、
ことを特徴とする自動変速機の制御装置（３０）にある。
【００１０】
請求項２に係る本発明は、前記負荷発生判定手段（３２）は、前記駆動源（２１）より駆動力を出力している状態のアップシフト変速中に前記出力軸（８）の回転（Ｎｏｕｔ）が減速することに伴って、前記掴み換えを行う摩擦係合要素（例えばＣ−１、Ｃ−２，Ｃ−３，Ｂ−１，Ｂ−２）に通常の変速中よりも大きな負荷が発生すること、又は該負荷が発生し得る状態であることを判定してなる、
請求項１記載の自動変速機の制御装置（３０）にある。
【００１１】
請求項３に係る本発明は、前記出力軸（８）の回転加速度が減速方向の比較的大きな第１閾値（α１）を超えたことを検出する第１減速検出手段（３４）を備え、
前記負荷発生判定手段（３２）は、前記第１減速検出手段（３４）により前記出力軸（８）の回転加速度が前記第１閾値（α１）を超えたことを検出した際に、前記掴み換えを行う摩擦係合要素（例えばＣ−１、Ｃ−２，Ｃ−３，Ｂ−１，Ｂ−２）に通常の変速中よりも大きな負荷が発生することを判定してなる、
請求項２記載の自動変速機の制御装置（３０）にある。
【００１２】
請求項４に係る本発明は、前記入力軸（７）の回転数（Ｎｉｎ）が、変速中のギヤ比に基づき演算される目標入力軸回転数（Ｎｉｎｔｇ）より高い回転数となる吹き状態を判定する吹き状態判定手段（３６）と、
前記出力軸（８）の回転加速度が減速方向の比較的小さな第２閾値（α２）を超えたことを検出する第２減速検出手段（３５）と、を備え、
前記負荷発生判定手段（３２）は、前記吹き状態判定手段（３６）により前記吹き状態を判定し、かつ前記第２減速検出手段（３５）により前記出力軸（８）の回転加速度が前記第２閾値（α２）を超えたことを検出した際に、前記掴み換えを行う摩擦係合要素（例えばＣ−１、Ｃ−２，Ｃ−３，Ｂ−１，Ｂ−２）に通常の変速中よりも大きな負荷が発生することを判定してなる、
請求項２または３記載の自動変速機の制御装置（３０）にある。
【００１３】
請求項５に係る本発明は、車輪（２２）のホイルスピン状態を検出するホイルスピン検出手段（４２）と、
前記入力軸（７）の回転数（Ｎｉｎ）が、変速中のギヤ比に基づき演算される目標入力軸回転数（Ｎｉｎｔｇ）より高い回転数となる吹き状態を判定する吹き状態判定手段（３６）と、を備え、
前記負荷発生判定手段（３２）は、前記ホイルスピン検出手段（４２）が前記ホイルスピン状態を検出し、かつ前記吹き状態判定手段（３６）により前記吹き状態を判定した際に、前記掴み換えを行う摩擦係合要素（例えばＣ−１、Ｃ−２，Ｃ−３，Ｂ−１，Ｂ−２）に通常の変速中よりも大きな負荷が発生することを判定してなる、
請求項１ないし４のいずれか記載の自動変速機の制御装置（３０）にある。
【００１４】
請求項６に係る本発明は、車輌（５０）の各車輪（２２）の回転数をそれぞれ検出する車輪回転数検出手段（２３，４１）を備え、
前記ホイルスピン検出手段（４２）は、前記車輌（５０）が最小回転半径で通常走行した場合に対して、前記車輪回転数検出手段（２３，４１）により検出された各車輪（２２）のうちの最高回転数の駆動車輪（例えば２２ｒｆ）の回転数及び最低回転数の駆動車輪（例えば２２ｌｆ、又は２２ｌｒ）の回転数に基づき、通常走行状態ではありえない走行状態である際に、ホイルスピン状態として検出してなる、
請求項５記載の自動変速機の制御装置（３０）にある。
【００１５】
請求項７に係る本発明は、前記出力軸（８）の回転加速度が、車輌（５０）の加速能力に基づく最高出力軸加速度以上の回転加速度であることを判定する過大加速度判定手段（４３）を備え、
前記負荷発生判定手段（３２）は、前記過大加速度判定手段（４３）の判定結果に基づき、前記掴み換えを行う摩擦係合要素（例えばＣ−１、Ｃ−２，Ｃ−３，Ｂ−１，Ｂ−２）に通常の変速中よりも大きな負荷が発生し得る状態であることを判定してなる、
請求項１ないし６のいずれか記載の自動変速機の制御装置（３０）にある。
【００１６】
請求項８に係る本発明は、車輌（５０）の各車輪（２２）の回転数をそれぞれ検出する車輪回転数検出手段（２３，４１）と、
前記車輌（５０）が最小回転半径で通常走行した場合に対して、前記車輪回転数検出手段（２３，４１）により検出された各車輪（２２）のうちの最高回転数の駆動車輪（例えば２２ｒｆ）の回転数及び最低回転数の駆動車輪（例えば２２ｌｆ、又は２２ｌｒ）の回転数に基づき、通常走行状態ではありえない走行状態である際に、ホイルスピン状態として検出するホイルスピン検出手段（４２）と、を備える、
ことを特徴とするホイルスピン検出装置（４０）にある。
【００１７】
請求項９に係る本発明は、前記ホイルスピン検出手段（４２）は、前記車輌（５０）が最小回転半径で通常走行した場合の旋回半径（Ｒ１）に対し、前記車輪回転数検出手段（４１）により検出された前記最高回転数の駆動車輪（例えば２２ｒｆ）の回転数及び前記最低回転数の駆動車輪（例えば２２ｌｆ、又は２２ｌｒ）の回転数に基づき演算された旋回半径（Ｒ２）が小さい際に、前記ホイルスピン状態として検出してなる、
請求項８記載のホイルスピン検出装置（４０）にある。
【００１８】
請求項１０に係る本発明は、前記車輪（２２）の回転加速度が、前記車輌（５０）の加速能力に基づく最高車輪加速度以上の回転加速度であることを判定する過大加速度判定手段（４３）を備え、
前記ホイルスピン検出手段（４２）は、前記過大加速度判定手段（４３）により前記車輪（４２）の回転加速度が前記車輌（５０）の加速能力以上の回転加速度であることを判定した際に、前記ホイルスピン状態として検出してなる、
請求項８または９記載のホイルスピン検出装置（４０）にある。
【００１９】
請求項１１に係る本発明は、前記車輌は、４輪駆動車である、
請求項８ないし１０のいずれか記載のホイルスピン検出装置（４０）にある。
【００２０】
なお、上記カッコ内の符号は、図面と対照するためのものであるが、これは、発明の理解を容易にするための便宜的なものであり、特許請求の範囲の構成に何等影響を及ぼすものではない。
【発明の効果】
【００２１】
請求項１に係る本発明によると、負荷発生判定手段が掴み換えを行う摩擦係合要素に通常の変速中よりも大きな負荷が発生すること、又は該負荷が発生し得る状態であることを判定し、トルクダウン信号出力手段が該判定結果に応じて、掴み換えを行う摩擦係合要素の負荷が低減するように駆動源の出力トルクを抑制するトルクダウン要求信号を出力するので、変速中に摩擦係合要素に大きな負荷が生じることを防ぐことができ、摩擦係合要素が大きく発熱することを防ぐことができる。それにより、摩擦係合要素の保護や耐久性の向上を図ることができ、自動変速機の保護や耐久性の向上を図ることができる。
【００２２】
請求項２に係る本発明によると、負荷発生判定手段が、通常出力軸が減速することのない変速である、駆動源より駆動力を出力している状態のアップシフト変速中において、出力軸の回転が減速することに伴って、掴み換えを行う摩擦係合要素に通常の変速中よりも大きな負荷が発生すること、又は該負荷が発生し得る状態であることを判定するので、例えば該アップシフト変速中にホイルスピン状態からグリップが回復した場合又は回復し得る状態や、例えば該アップシフト変速中にフットブレーキが踏まれた場合など、つまり該アップシフト変速中に出力軸の回転が減速した場合又は減速し得る場合に、摩擦係合要素に大きな負荷が生じることを防ぐことができ、摩擦係合要素が大きく発熱することを防ぐことができる。それにより、摩擦係合要素の保護や耐久性の向上を図ることができ、自動変速機の保護や耐久性の向上を図ることができる。
【００２３】
請求項３に係る本発明によると、負荷発生判定手段が、第１減速検出手段が出力軸の回転加速度が減速方向の比較的大きな第１閾値を超えたことを検出した際に、掴み換えを行う摩擦係合要素に通常の変速中よりも大きな負荷が発生することを判定するので、出力軸の回転が比較的大きく減速したこと、即ち変速前後の入力軸回転数の差が通常の変速よりも大きくなったことに伴って発生する摩擦係合要素への大きな負荷を防ぐことができる。
【００２４】
請求項４に係る本発明によると、負荷発生判定手段が、吹き状態判定手段により吹き状態を判定し、かつ第２減速検出手段により出力軸の回転加速度が第２閾値を超えたことを検出した際に、掴み換えを行う摩擦係合要素に通常の変速中よりも大きな負荷が発生することを判定するので、入力軸の回転が目標入力軸回転数より高い回転数となり、かつ出力軸の回転が比較的小さく減速したこと、即ち変速前後の入力軸回転数の差が通常の変速よりも大きくなったことに伴って発生する摩擦係合要素への大きな負荷を防ぐことができる。
【００２５】
請求項５に係る本発明によると、負荷発生判定手段が、ホイルスピン検出手段がホイルスピン状態を検出し、かつ吹き状態判定手段により吹き状態を判定した際に、掴み換えを行う摩擦係合要素に通常の変速中よりも大きな負荷が発生することを判定するので、入力軸の回転が目標入力軸回転数より高い回転数となり、かつ出力軸の回転が減速していること、即ち変速前後の入力軸回転数の差が通常の変速よりも大きくなることに伴って発生する摩擦係合要素への大きな負荷を防ぐことができる。
【００２６】
請求項６に係る本発明によると、ホイルスピン検出手段が、車輌が最小回転半径で通常走行した場合に対して、車輪回転数検出手段により検出された各車輪のうちの最高回転数の駆動車輪の回転数及び最低回転数の駆動車輪の回転数に基づき、通常走行状態ではありえない走行状態である際に、ホイルスピン状態として検出するので、ホイルスピン状態を比較的正確に検出することができる。
【００２７】
請求項７に係る本発明によると、負荷発生判定手段が、過大加速度判定手段により出力軸の回転加速度が車輌の加速能力に基づく最高出力軸加速度以上の回転加速度であることを判定したことに基づき、掴み換えを行う摩擦係合要素に通常の変速中よりも大きな負荷が発生し得る状態であることを判定するので、出力軸の回転が減速し得ること、即ち変速前後の入力軸回転数の差が通常の変速よりも大きくなり得ることに伴って発生し得る摩擦係合要素への大きな負荷を未然に防ぐことができる。
【００２８】
請求項８に係る本発明によると、車輪回転数検出手段が、車輌の各車輪の回転数をそれぞれ検出し、ホイルスピン検出手段が、車輌が最小回転半径で通常走行した場合に対して、車輪回転数検出手段により検出された各車輪のうちの最高回転数の駆動車輪の回転数及び最低回転数の駆動車輪の回転数に基づき、通常走行状態ではありえない走行状態である際に、ホイルスピン状態として検出するので、ホイルスピン状態を比較的正確に検出することができる。
【００２９】
請求項９に係る本発明によると、車輌が最小回転半径で通常走行した場合の旋回半径に対し、車輪回転数検出手段により検出された最高回転数の駆動車輪の回転数及び最低回転数の駆動車輪の回転数に基づき演算された旋回半径が小さい際に、ホイルスピン状態として検出することができる。
【００３０】
請求項１０に係る本発明によると、ホイルスピン検出手段が、過大加速度判定手段により車輪の回転加速度が車輌の加速能力以上の回転加速度であることを判定した際に、ホイルスピン状態として検出するので、例えば全ての駆動車輪が均一的な回転数でホイルスリップ状態となった場合であっても、ホイルスピン状態を検出することができ、それによって更に正確にホイルスピン状態を検出することができる。
【００３１】
請求項１１に係る本発明によると、ＦＦ車輌、ＦＲ車輌のように前後輪の一方と他方との回転数差からホイルスピン状態を検出できるものに対し、車輌が４輪駆動車であって、従動車輪を有していない車輌であっても、ホイルスピン状態を検出することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３２】
以下、本発明に係る実施の形態を図に沿って説明する。図１は本発明を適用し得る自動変速機１におけるギヤトレインを示すスケルトン図、また、図２はこの自動変速機１の作動状況を示す作動表である。
【００３３】
図１に示す自動変速機１は、ＦＦ（フロントエンジン・フロントドライブ）車輌５０（図６参照）に用いる自動変速機の一例を示しており、ＦＦ車輌５０に搭載された状態において、同図中の右側，左側が、それぞれ実際のＦＦ車輌５０の右側，左側に対応している。したがって、後述の入力軸７、カウンタ軸４、駆動車軸１５，１５は、ＦＦ車輌５０の左右方向を向けた状態で相互に平行に配置されることになる。
【００３４】
自動変速機１は、図１に示すように、ロックアップクラッチ２ａを有するトルクコンバータ２と、摩擦板等からなるクラッチ（摩擦係合要素）Ｃ−１，Ｃ−２，Ｃ−３やブレーキ（摩擦係合要素）Ｂ−１，Ｂ−２と、プラネタリギヤユニット（歯車機構）３と、カウンタ軸４と、ディファレンシャル装置５とを備えており、これら各部を互いに接合して一体に構成するケース６に収納されている。このケース６の外側には、上述のクラッチやブレーキの締結（係合・係止）及び解放を自在に制御する油圧制御装置（不図示）が配設されている。
【００３５】
上述のプラネタリギヤユニット３は、入力軸７とカウンタギヤが形成されている出力軸８とを有している。この入力軸７は、トルクコンバータ２内の油流を介して、あるいはロックアップクラッチ２ａを介して、自動変速機１としての入力軸１０に連結されており、該入力軸１０は不図示のエンジンクランク軸に接続されている。また出力軸８は、カウンタ軸４に固定・支持された伝達ギヤ１１，１２と、ディファレンシャル装置５のディファレンシャルケース１３の外周側に設けられたファイナルリングギヤ１４と、ディファレンシャルケース１３とを介して、左右の駆動車軸１５，１５に連動・連結されている。
【００３６】
プラネタリギヤユニット３は、第１のギヤユニット（プラネタリギヤ）３ａと、第２のギヤユニット（プラネタリギヤ）３ｂとを備えている。このうち第１のギヤユニット３ａは、サンギヤＳ１と、リングギヤＲ１と、これらに噛合するピニオンＰ１を支持するキャリヤＣＲ１とを有するシングルピニオンプラネタリギヤによって構成されている。一方、第２のギヤユニット３ｂは、シングルピニオンプラネタリギヤとダブルピニオンプラネタリギヤとが組み合わされて構成されている。このうち前者のシングルピニオンプラネタリギヤは、大径のサンギヤＳ３と、リングギヤＲ２と、これらに噛合するロングピニオンＰ３を支持するキャリヤＣＲ２とを有している。これに対し、後者のダブルピニオンプラネタリギヤは、上述のサンギヤＳ３より小径のサンギヤＳ２と、リングギヤＲ２と、ショートピニオンＰ２及びロングピニオンＰ３を支持する共通のキャリヤＣＲ２とを有している。上述のショートピニオンＰ２とロングピニオンＰ３とは、相互に噛合するとともに、それぞれ個別にサンギヤＳ２、リングギヤＲ２に噛合している。上述のロングピニオンＰ３とリングギヤＲ２とは、シングルピニオンプラネタリギヤとダブルピニオンプラネタリギヤとの双方に対して共通に機能するようになっている。
【００３７】
上述のプラネタリギヤユニット３において、入力軸７は第１のギヤユニット３ａのリングギヤＲ１に連結されており、かつこの第１のギヤユニット３ａのサンギヤＳ１はケース６に固定されている。また、第１のギヤユニット３ａのキャリヤＣＲ１は、クラッチＣ−１を介して第２のギヤユニット３ｂのサンギヤＳ２に連結されるとともに、クラッチＣ−３を介して第２のギヤユニット３ｂのサンギヤＳ３に連結されている。このサンギヤＳ３は、バンドブレーキからなるブレーキＢ−１により係止・解放自在に構成されている。
【００３８】
また入力軸７は、クラッチＣ−２を介して、第２のギヤユニット３ｂのキャリヤＣＲ２に対し連結可能に構成されている。このキャリヤＣＲ２は、ケース６に設けられたブレーキＢ−２及びワンウェイクラッチＦ−１により自在に係止又は解放され得るように構成されている。そして、第２のギヤユニット３ｂのリングギヤＲ２が出力軸８に連結されている。
【００３９】
次いで、図１のスケルトン図及び図２の作動表を参照しつつ、自動変速機１の作用について説明する。すなわち、ドライブレンジ（前進走行レンジ）における１速（１ＳＴ）では、クラッチＣ−１が係合し、かつワンウェイクラッチＦ−１が作動し、キャリヤＣＲ２の逆回転がワンウェイクラッチＦ−１により阻止される。この状態では、入力軸７の回転は、第１のギヤユニット３ａのリングギヤＲ１に伝達され、サンギヤＳ１が固定されているこの第１のギヤユニット３ａによって減速された回転が、キャリヤＣＲ１及びクラッチＣ−１を介して第２のギヤユニット３ｂの小径のサンギヤＳ２に入力される。そして、この第２のギヤユニット３ｂは、キャリヤＣＲ２が停止状態にあるため、大径のサンギヤＳ３を空転させながら、リングギヤＲ２を正方向に大幅減速した状態で回転させ、この減速回転が出力軸８に出力される。すなわち第１のギヤユニット３ａの減速と、第２のギヤユニット３ｂの大幅な減速とにより、リングギヤＲ２からは、大幅な減速回転が出力軸８に出力される。
【００４０】
２速（２ＮＤ）にあっては、１速時のクラッチＣ−１の係合に加えて、ブレーキＢ−１が係止するとともに、ワンウェイクラッチＦ−１が作動解除される。この状態では、空転状態であった大径のサンギヤＳ３がブレーキＢ−１によって係止される。キャリヤＣＲ１の減速回転は、クラッチＣ−１を介して小径のサンギヤＳ２に入力されるが、サンギヤＳ３が停止状態にあるので、リングギヤＲ２の減速された回転が出力軸８に出力される。すなわち第１のギヤユニット３ａの減速と、第２のギヤユニット３ｂの中程度の減速とにより、リングギヤＲ２からは、中程度の減速回転が出力軸８に出力される。
【００４１】
３速（３ＲＤ）にあっては、１，２速時のクラッチＣ−１の係合に加えて、クラッチＣ−３が係合するとともにブレーキＢ−１が解放される。この状態では、入力軸７の回転が、それまでのリングギヤＲ１及びクラッチＣ−１を介した小径のサンギヤＳ２への入力に加え、クラッチＣ−３を介して大径のサンギヤＳ３にも入力され、したがって第２のギヤユニット３ｂ全体が直結状態となり、この直結回転がリングギヤＲ２を介して出力軸８に出力される。すなわち第１のギヤユニット３ａの減速と、第２のギヤユニット３ｂの直結回転とにより、リングギヤＲ２からは、小幅な減速回転が出力軸８に出力される。
【００４２】
４速（４ＴＨ）にあっては、１，２，３速時のクラッチＣ−１の係合に加えて、クラッチＣ−２が係合するとともにクラッチＣ−３が解放される。この状態では、キャリヤＣＲ１の減速回転が、それまでのクラッチＣ−１を介した小径のサンギヤＳ２への入力となるのに加え、入力軸７の回転が、クラッチＣ−２を介してキャリヤＣＲ２への直接入力となる。したがって、第２のギヤユニット３ｂでは、大径のサンギヤＳ３を空転させつつ、リングギヤＲ２から僅かに増速された回転が出力軸８に出力される。これにより、第１のギヤユニット３ａによる減速回転が、第２のギヤユニット３ｂにより僅かに増速されて４速回転が得られる。すなわち第１のギヤユニット３ａの減速が、第２のギヤユニット３ｂの増速を上回り、全体としてリングギヤＲ２からは、小幅な減速回転が出力軸８に出力される。
【００４３】
５速（５ＴＨ）にあっては、クラッチＣ−１が解放されるとともに、クラッチＣ−２が係合状態をそのまま維持され、クラッチＣ−３が係合する。この状態では、入力軸７の回転が、それまでのクラッチＣ−２を介したキャリヤＣＲ２への直接入力となるのに加え、第１のギヤユニット３ａによるキャリヤＣＲ１からの減速回転が、クラッチＣ−３を介して大径のサンギヤＳ３にも入力される。これにより、第２のギヤユニット３ｂでは、小径のサンギヤＳ２を空転させつつ、リングギヤＲ２の僅かに増速された回転が出力軸８に出力される。すなわち第１のギヤユニット３ａの減速を、第２のギヤユニット３ｂの増速が僅かに上回り、全体としてリングギヤＲ２からは、小幅な増速回転が出力軸８に出力される。
【００４４】
６速（６ＴＨ）にあっては、クラッチＣ−３が解放されるとともに、クラッチＣ−２が係合状態をそのまま維持され、ブレーキＢ−１が係止される。この状態では、入力軸７の回転は、クラッチＣ−２を介してキャリヤＣＲ２に入力されるが、サンギヤＳ３が停止状態にあるので、第２のギヤユニット３ｂでは、サンギヤＳ２を空転させつつ、増速した回転がリングギヤＲ２から出力軸８に出力される。すなわち第１のギヤユニット３ａの減速を介することなく、第２のギヤユニット３ｂの像側回転が出力軸８に出力される。
【００４５】
リバース（ＲＥＶ）レンジにあっては、クラッチＣ−３が係合されるとともに、ブレーキＢ−２が係止される。この状態では、キャリヤＣＲ１の回転は、クラッチＣ−３を介して大径のサンギヤＳ３に入力され、キャリヤＣＲ２がブレーキＢ−２により係止されているので、リングギヤＲ２が逆回転して、この逆回転が出力軸８に出力される。
【００４６】
なお、エンジンブレーキ（コースト）時にあっては、通常の動作に加え、１速時にはブレーキＢ−２が係止され、キャリヤＣＲ２の回転が確実に阻止されることになる。
【００４７】
ついで、本発明に係る自動変速機の制御装置３０について図３乃至図６に沿って説明する。図３は本発明に係る自動変速機の制御装置を示すブロック図、図４は自動変速機の制御装置による制御を示すフローチャート、図５はパワーオンアップシフト中の各回転数及びリミテーショントルクを示すタイムチャート、図６は車輌が最小回転半径で走行した状態を示す説明図である。
【００４８】
図３に示すように、車輌５０には、エンジン（駆動源）２１と、上述した自動変速機１と、後述する車輪２２とが備えられており、自動変速機１には上記出力軸８の回転数Ｎｏｕｔを検出する出力軸回転センサ１８と、上記入力軸７の回転数Ｎｉｎを検出する入力軸回転センサ１９とが備えられている。また、車輌５０には、図６に示すように、右前車輪２２ｒｆ、左前車輪２２ｌｆ、右後車輪２２ｒｒ、左後車輪２２ｌｒが備えられており、該右前車輪２２ｒｆ及び左前車輪２２ｌｆがＦＦ車輌５０としての駆動車輪となる。そして、該車輌５０には、それら各車輪２２ｒｆ、２２ｌｆ、２２ｒｒ、２２ｌｒのそれぞれの回転数を検出する回転数センサ２３ｒｆ、２３ｌｆ、２３ｒｒ、２３ｌｒが備えられている。
【００４９】
本自動変速機の制御装置３０には、図３に示すように、特にパワーオンアップシフト変速中に出力軸８の回転Ｎｏｕｔが減速することに伴って、掴み換えを行うクラッチやブレーキ（例えば２−３変速であればブレーキＢ−１とクラッチＣ−３、３−４変速であればクラッチＣ−３とクラッチＣ−２など）に通常の変速中よりも大きな負荷が発生すること、又は該負荷が発生し得る状態であることを判定する負荷発生判定手段３２と、該負荷発生判定手段３２の判定結果に応じて、その摩擦係合要素の負荷が低減するようにエンジン２１の出力トルクを抑制するトルクリミテーション要求信号（トルクダウン要求信号）Ｔｌｉｍを出力するリミテーション信号出力手段（トルクダウン信号出力手段）３１とが備えられている。
【００５０】
また、本自動変速機の制御装置３０には、出力軸８の回転加速度が減速方向の比較的大きな第１閾値α１を超えたことを検出する第１減速検出手段３４と、入力軸７の回転数Ｎｉｎが変速中のギヤ比に基づき演算される目標入力軸回転数Ｎｉｎｔｇより高い回転数となる吹き状態を判定する吹き状態判定手段３６と、出力軸８の回転加速度が減速方向の比較的小さな第２閾値α２を超えたことを検出する第２減速検出手段３５と、車輪２２のホイルスピン状態を検出するホイルスピン検出手段４２と、車輌５０の各車輪２２の回転数をそれぞれ検出する車輪回転数検出手段４１、出力軸８の回転加速度が、車輌５０の加速能力に基づき、最高出力軸加速度以上の回転加速度であることを判定する過大加速度判定手段４３とが備えられている。
【００５１】
なお、詳しくは後述するように、上記車輪回転数検出手段４１と、ホイルスピン検出手段４２と、過大加速度判定手段４３とを有して本発明に係るホイルスピン検出装置４０が構成されており、つまり本自動変速機の制御装置３０は、ホイルスピン検出装置４０を備える形で構成されている。
【００５２】
ここで、まず、ホイルスピン検出装置４０について図３及び図６に沿って説明する。図６に示すように、例えばＦＦタイプの車輌５０が最小回転半径で走行した状態、即ち操舵角を最大にした状態で、かつホイルスピン状態でない場合は、駆動車輪間の中心（以下、「車輌中心」という）Ａは、旋回中心ＣＴより最小旋回半径Ｒ１上の軌跡Ｌｍｉｎを通過することになる。この際、外周側の駆動車輪である右前車輪２２ｒｆは、軌跡Ｌｒｆ上において、トレッド幅Ｂの半分（Ｂ／２）、車輌中心Ａの外周側を通過することになる（Ｒ１＋Ｂ／２）。また、内周側の駆動車輪である左前車輪２２ｌｆは、軌跡Ｌｌｆ上において、トレッド幅Ｂの半分（Ｂ／２）、駆動車輪の中心Ａの内周側を通過することになる（Ｒ１−Ｂ／２）。
【００５３】
なお、右前車輪２２ｒｆの軌跡Ｌｒｆ及び左前車輪２２ｌｆの軌跡Ｌｌｆは、正確に操舵角に基づいて演算してもよいが、説明の便宜上、本明細書中においては、単にトレッド幅Ｂの半分を旋回半径Ｒ１に加算又は減算したものを用いて説明する。
【００５４】
ここで、例えば４つの車輪の回転数の平均より演算される車輌５０の車速をＶとすると、旋回中心ＣＴからの距離の比より、右前車輪２２ｒｆの速度ｖ１はｖ１＝（Ｒ１＋Ｂ／２）×Ｖ、また左前車輪２２ｌｆの速度ｖ２はｖ２＝（Ｒ１−Ｂ／２）×Ｖとなる。これにより、右前車輪２２ｒｆの速度ｖ１及び左前車輪２２ｌｆの速度ｖ２の速度差ｖ１−ｖ２は、ｖ１−ｖ２＝Ｖ／Ｒ１×｛（Ｒ１＋Ｂ／２）−（Ｒ１−Ｂ／２）｝＝Ｖ／Ｒ１×Ｂとなり、つまり車輌５０の最小旋回半径Ｒ１は、Ｒ１＝Ｖ×Ｂ／（ｖ１−ｖ２）となる。
【００５５】
一方、回転数センサ２３ｒｆ，２３ｌｆからの信号に基づき、車輪回転数検出手段４１により検出される右前車輪２２ｒｆ及び左前車輪２２ｌｆの回転数から、それら車輪の直径に基づき演算される右前車輪２２ｒｆの速度をｖ１’、左前車輪２２ｌｆの速度をｖ２’とすると、検出された車輪の回転数から演算される車輌５０の旋回半径Ｒ２は、Ｒ２＝Ｖ×Ｂ／（ｖ１’−ｖ２’）となる。
【００５６】
例えば右前車輪２２ｒｆがホイルスピン状態であり、該車輪２２ｒｆの回転数が高くなると、旋回半径Ｒ２は小さくなる。即ち最小旋回半径Ｒ１＞旋回半径Ｒ２となることは、車輌５０が最小旋回半径で走行する状態より更に小さい旋回半径で走行することになり、ホイルスピン状態以外、ありえない状態となる。
【００５７】
つまり、ホイルスピン検出手段４２は、車輪回転数検出手段４１により検出された駆動車輪の回転数に基づき演算された旋回半径Ｒ２が最小旋回半径Ｒ１より小さくなったことを検出した際、ありえない状態としてホイルスピン状態を検出する。また、例えば車輌５０の車速が極めて低速でない限り、一般的に定義される最外周の車輪の最小回転半径（つまり軌跡Ｌｒｆの半径）より最小旋回半径Ｒ１が小さくなることはないため、車輌５０の仕様としてあらかじめ求められている最小回転半径の値を用い、該最小回転半径よりも旋回半径Ｒ２が小さくなった際にホイルスピン状態として検出することができる。
【００５８】
なお、上述した車速が極めて低速の場合に誤判定することを防ぐため、車速が所定の速度以上（例えば５ｋｍ／ｈ以上）の際だけホイルスピン状態を検出するようにしてもよく、この際は、例えば他の車輪が極めて低速の状態であっても（例えば１ｋｍ／ｈであっても）、ホイルスピン状態の車輪が高速の状態となるので（即ち１７ｋｍ／ｈを超えると）、４つの車輪の平均回転数より演算される車速が所定の速度以上（即ち例えば５ｋｍ／ｈ以上）となって、ホイルスピン状態が検出されるので、何ら問題はない。
【００５９】
一方、過大加速度判定手段４３が、例えば車輌５０の重量、エンジン２１の出力能力、最も加速し易い走行状態（例えば降坂路の走行状態）などから求めることができる車輌５０の加速能力に基づき、あらかじめ演算された最高車輪加速度βよりも、上記回転センサ２３により検出される右前車輪２２ｒｆ及び左前車輪２２ｌｆの回転数の加速度が大きいことを判定すると、ホイルスピン検出手段４２は、つまりホイルスピン状態以外、ありえない加速状態であるので、ホイルスピン状態として検出する。即ち、例えば駆動車輪である右前車輪２２ｒｆ及び左前車輪２２ｌｆが略同じ回転数で共にホイルスリップ状態であると、右前車輪２２ｒｆの速度ｖ１’及び左前車輪２２ｌｆの速度ｖ２’が略同じであり、旋回半径Ｒ２が最小旋回半径Ｒ１より小さくならないことになるが、このような状態であってもホイルスピン状態を検出することができる。
【００６０】
なお、ホイルスピン検出装置４０としての過大加速度判定手段４３は、上記回転数センサ２３により検出された車輪２２の回転数に基づき、車輪回転加速度がありえない加速度であることを検出しているが、車輪２２は上記ディファレンシャル装置５などを介して出力軸８に接続されており、該車輪２２の回転数と出力軸８の回転数とは略比例関係であるので、自動変速機の制御装置３０としては、出力軸８の回転数に基づき、出力軸回転加速度がありえない加速度であることを検出してもよい。
【００６１】
また、本実施の形態においては、ホイルスピン検出装置４０をＦＦタイプの車輌５０に用いた場合を一例に説明しているが、これに限らず、ＦＲタイプの車輌、或いは４輪駆動タイプの車輌に用いてもよい。また、特にＦＦタイプ及びＦＲタイプの車輌においては、駆動車輪と従動車輪とを有しており、従動車輪がホイルスピン状態になり難いため、従動車輪と駆動車輪との回転数を比較することで比較的容易に駆動車輪のホイルスピン状態を検出することが可能であるが、４輪駆動タイプの車輌においては、従動車輪を有していないため、このようにホイルスピン状態を検出することは難しい。しかしながら、上述のように本ホイルスピン検出装置４０は、従動車輪の有無にかかわらず、ホイルスピン状態を検出することが可能であるので、４輪駆動タイプの車輌に用いた場合であってもホイルスピン状態を検出することができる。
【００６２】
なお、４輪駆動タイプの車輌に本ホイルスピン検出装置４０を用いる場合には、通常、駆動車輪の最高回転数となる車輪が前輪の外周側、最低回転数となる車輪が後輪の内周側となる。即ち、図６に示すように、最小回転半径で通常走行した場合に軌跡Ｌｒｆを通過する右前車輪２２ｒｆと、図中破線で示す軌跡Ｌｌｒを通過する左後車輪２２ｌｒと、のそれぞれの回転数に基づき、ありえない走行状態である際に、ホイルスピン状態を検出することができる。また、この際は、上述したＦＦタイプの車輌５０の場合に比して、いわゆる内輪差が大きくなるので、トレッド幅Ｂだけにより近似的に回転数（旋回半径）を演算するだけでなく、ホイルベース幅Ｗなども考慮して回転数（旋回半径）を演算することが好ましい。
【００６３】
つづいて、自動変速機の制御装置３０の制御について図３乃至図５に沿って説明する。図４に示すように、例えば運転者が不図示の運転席に設けられたイグニッションキーをＯＮすると、制御を開始し（Ｓ１）、負荷発生判定手段３２が変速中に、特にパワーオンアップシフト変速中に、掴み換えを行うクラッチやブレーキに負荷が発生すること、又は負荷が発生し得ることを判定するまで待機する（Ｓ２のＮｏ）。
【００６４】
このステップＳ２において、負荷発生判定手段３２は、下記の第１乃至第４の条件を開始条件として負荷発生の判定を行う。まず、第１の条件として、第１減速検出手段３４が、出力軸回転センサ１８により検出される出力軸８の回転数Ｎｏｕｔに基づき、該出力軸８の回転加速度が、減速方向に比較的大きな第１閾値α１を超えたことを検出した場合、即ち出力軸８の回転数Ｎｏｕｔが大きく減速する加速度となった場合には、上記負荷が発生する条件として判定する。
【００６５】
つまりこの場合は、例えばホイルスリップ状態から急にグリップが回復した場合やフットブレーキにより急に車輌５０が減速された場合などであって、出力軸８の回転が当初予定した変速終了後の回転数よりも大きく低くなるため、それに伴って、このままでは変速終了後までに入力軸７の回転数Ｎｉｎを掴み換えを行うクラッチやブレーキによって引き摺る形で変速後のギヤ比まで低くする必要があるので（つまり変速前後の入力軸７の回転数Ｎｉｎの差が大きいので）、それらクラッチやブレーキに大きな負荷が発生することとして判定する。
【００６６】
また、第２の条件として、第２減速検出手段３５が、出力軸回転センサ１８により検出される出力軸８の回転数Ｎｏｕｔに基づき、該出力軸８の回転加速度が、減速方向に比較的小さな第２閾値α２を超えたことを検出し、かつ吹き状態判定手段３６が、入力軸回転センサ１９により検出される入力軸７の回転数Ｎｉｎが、出力軸８の回転数Ｎｏｕｔと変速中のギヤ比とによって演算される目標入力軸回転数Ｎｉｎｔｇよりも高い回転数となる、いわゆる吹き状態を判定した場合には、負荷が発生する条件として判定する。
【００６７】
つまりこの場合は、例えばホイルスリップ状態から急にグリップが回復した場合やフットブレーキにより急に車輌５０が減速された場合などであって、出力軸８の回転が当初予定した変速終了後の回転数よりも低くなり、かつ入力軸７の回転数Ｎｉｎが目標入力軸回転数Ｎｉｎｔｇより高くなるため、即ち入力軸７と出力軸８との相対回転数が大きく、それに伴って、このままでは変速終了後までに入力軸７の回転数Ｎｉｎを掴み換えを行うクラッチやブレーキによって引き摺る形で変速後のギヤ比まで低くする必要があるので（つまり変速前後の入力軸７の回転数Ｎｉｎの差が大きいので）、それらクラッチやブレーキに大きな負荷が発生することとして判定する。
【００６８】
また、第３の条件として、上述したホイルスピン検出手段４２が最小回転半径で通常走行した場合に対してホイルスピン状態であることを検出し、かつ上記吹き状態検出手段３６が吹き状態を判定した場合、即ち出力軸８の減速加速度が検出されないが、ホイルスピン状態において吹き状態が判定された場合には、負荷が発生する条件として判定する。
【００６９】
つまりこの場合は、例えばホイルスリップ状態から急にグリップが回復した場合などであって、入力軸７の回転数Ｎｉｎが目標入力軸回転数Ｎｉｎｔｇより高くなり、かつ吹き状態が起きていることから、入力軸７の回転数Ｎｉｎに対して出力軸８が減速していることになり、つまり出力軸８と入力軸７との相対回転が大きくなっているため、それに伴って、このままでは変速終了後までに入力軸７の回転数Ｎｉｎも掴み換えを行うクラッチやブレーキによって引き摺る形で変速後のギヤ比まで低くする必要があるので（つまり変速前後の入力軸７の回転数Ｎｉｎの差が大きいので）、それらクラッチやブレーキに大きな負荷が発生することとして判定する。
【００７０】
そして、第４の条件として、上述した過大加速度判定手段４３が最大車輌加速度βよりも出力軸８の加速度が大きいことを判定した場合には、負荷が発生し得る条件として判定する。
【００７１】
つまりこの場合は、特に駆動車輪が高回転であるホイルスリップ状態から急にグリップが回復する虞がある場合などであって、例えば急にグリップが回復した場合には、それに伴って、変速終了後までに入力軸７の回転数Ｎｉｎも掴み換えを行うクラッチやブレーキによって引き摺る形で変速後のギヤ比まで低くする必要があるので、それらクラッチやブレーキに大きな負荷が発生し得る状態として判定する。
【００７２】
以上のように、第１乃至第４の条件の何れかの条件が当てはまることに基づき、負荷発生判定手段３２が負荷が発生すること、又は負荷が発生し得る状態を判定すると（Ｓ２のＹｅｓ）、ステップＳ３に進み、トルクリミテーション信号出力手段３１が、エンジン２に、例えば該エンジン２の出力トルクを略０にする指令、即ち、エンジン２の出力トルクを０Ｎｍにするリミテーション要求値Ｔｌｉｍで、トルクリミテーション信号の出力を開始する。
【００７３】
なお、このリミテーション要求値Ｔｌｉｍの大きさは、通常のアップシフト時に行われるエンジントルクリダクションに比して、エンジン２の出力トルクを大きく抑制するものであるが、必ずしも０Ｎｍにする必要はなく、掴み換えを行うクラッチやブレーキの負荷を充分低減できる程度のものであればよい。
【００７４】
つづいて、リミテーション信号出力手段３１は、入力軸７の回転数Ｎｉｎと出力軸８の回転数Ｎｏｕｔとから算出されるギヤ比に基づき変速の進行度合いを演算し、変速が略終了した状態、即ち入力軸７と出力軸８との相対回転が充分小さくなった状態をリミテーション終了条件として判定する（Ｓ４）。つまり、変速が略終了するまではトルクリミテーション信号をそのまま出力し（Ｓ４のＮｏ）、変速が略終了したことを判定すると（Ｓ４のＹｅｓ）、ステップＳ５に進む。
【００７５】
なお、このリミテーション終了条件は、例えば変速が１００％（ギヤ比が変速後のギヤ比になった状態）終了した際に判定してもよいが、後述するように、ドライバに違和感を与えないためには、例えば９０％進行した際などに判定することが好ましい。この変速が９０％進行した状態では、入力軸７の回転数Ｎｉｎが変速終了後の回転数に対し、大きな回転数差が無いため、クラッチやブレーキなどに大きな負荷が発生することはない。
【００７６】
ついで、リミテーション終了条件が判定され、ステップＳ５に進むと、リミテーション信号出力手段３１は、トルクリミテーションを解除するための復帰制御を開始する。すると、リミテーション信号出力手段３１は、該復帰制御を開始した時点で、上述した変速進行度合いに基づき変速終了予想時間（つまり変速が１００％となるまでの予定時間）を算出し、実際の変速進行度合いが該予想時間以内に変速終了となる進行度合いである場合、該予想時間に合わせてトルクリミテーションが解除されるように、即ちリミテーション要求値が無くなるように、該リミテーション要求値をスイープアップする。
【００７７】
またこの際、例えばリミテーション要求値がスイープアップされ、エンジン２の出力トルクが増加することで、実際の変速進行度合いが該予想時間以内に変速終了しない進行度合いになった場合には、一時的にリミテーション要求値のスイープアップを停止し（即ちその状態のリミテーション要求値を維持し）、再度、延びた変速終了の予定時間を算出して、実際の変速進行度合いが該予想時間以内に変速終了となる進行度合いになった場合に、そのスイープアップを開始する。
【００７８】
そして、上記ステップＳ５の復帰制御が終了し、ステップＳ６に進むと、リミテーション信号出力手段３１は、リミテーション要求値がドライバが要求するトルク（即ちアクセル開度に基づき算出される出力トルク）よりも大きく、かつリミテーション要求値がエンジン２の出力トルクより所定量大きく、かつ上記復帰制御の開始から所定時間が経過していることを判定し、それらの条件が当てはまる場合は、以上の制御を終了し（Ｓ６）、リターンする（Ｓ７）。また、リミテーション信号出力手段３１は、これらの条件が当てはまらない場合であっても、上記変速進行度合いに基づく変速終了の予想時間までの時間がなくなった場合、即ち変速が終了した場合には、以上の制御を終了し（Ｓ６）、リターンする（Ｓ７）。
【００７９】
これにより変速終了後に、トルクリミテーションによってエンジン２の出力トルクが低下した状態になってしまうことを防ぎ、即ち変速終了後にドライバが要求するエンジン２の出力トルクが出力されるので、ドライバに違和感を与えること防ぐことができる。
【００８０】
ついで、例えば車輌５０がホイルスピン状態でのパワーオンアップシフト変速中の一例を図５に沿って説明する。図５に示すように、ドライバによりアクセルがオンされ、かつ車輌５０がホイルスピン状態であって、例えば車速とアクセル開度とに基づきアップシフト変速が判断されると、時点ｔ１において、変速段に応じたクラッチやブレーキ（例えば２−３変速であればブレーキＢ−１とクラッチＣ−３、３−４変速であればクラッチＣ−３とクラッチＣ−２など）の掴み換えが開始される。
【００８１】
すると、この時点ｔ１からは、入力軸７の回転数Ｎｉｎが変速後のギヤ比に向けて降下していく。一方の出力軸８の回転数Ｎｏｕｔは、掴み換えを行ってスリップ状態にあるクラッチやブレーキを介して伝達されるエンジン２の出力トルクにより上昇していく。即ち、通常のパワーオンアップシフト変速においては、車輌５０自体も加速状態であるので、出力軸８の回転数Ｎｏｕｔ’が変速中に降下（減速）することはない。
【００８２】
例えばそのまま車輪２２がスリップ状態のままである場合は、車輪２２の回転数、即ち出力軸８の回転数Ｎｏｕｔ’は、図中破線で示すように、そのまま上昇し、また、クラッチやブレーキの掴み換えによる変速を通常通り行うことで、時点ｔ５’までに、入力軸７の回転数Ｎｉｎ’も、ホイルスピン状態の車輪２２に応じた出力軸８の回転数Ｎｏｕｔ’に対し、変速後のギヤ比に応じた回転数となって、つまり通常の変速と同様に、入力軸７の回転数Ｎｉｎ’、出力軸８の回転数Ｎｏｕｔ’とも大幅な変化を生じることなく、変速が終了する。
【００８３】
しかしながら、例えば時点ｔ２において、ホイルスピン状態であった車輪２２がグリップを回復すると、それに応じて出力軸８の回転数Ｎｏｕｔが降下してしまう。すると、入力軸７の回転数Ｎｉｎは、例えば図中の時点ｔ５以降に示すように、変速後のギヤ比に応じて大幅に回転数を降下させて変速を終了する必要がある。
【００８４】
ここで、例えば時点ｔ２までにおいて、上記ホイルスピン検出手段４２によりホイルスピン状態が検出され、かつ、時点ｔ３までにおいて、出力軸８の回転数Ｎｏｕｔが降下し、図中一点鎖線で示すように、変速中のギヤ比に基づき算出される目標入力軸回転数Ｎｉｎｔｇも降下することで、上記吹き状態判定手段３６により吹き状態が判定されると、上記負荷発生判定手段３２が上述した開始条件（第３の条件）として判定する（Ｓ２のＹｅｓ）。
【００８５】
すると、時点ｔ３において、該負荷発生判定手段３２の判定結果を受けて、上記リミテーション３１がエンジン２にリミテーション要求値Ｔｌｉｍのトルクリミテーション信号を出力し、該エンジン２のトルクリミテーションを開始する（Ｓ３）。
【００８６】
なお、時点ｔ２から時点ｔ４までの間、実際の入力軸７の回転数Ｎｉｎは、エンジン２やトルクコンバータ２のイナーシャ（慣性）によって、時点ｔ１から時点ｔ２までの減速加速度がそのまま続き、回転数変化が起こるのが遅れる。そのため、出力軸８の回転数に応じて算出される目標入力軸回転数に対し、上記吹き状態が比較的容易に判定される。
【００８７】
また、例えば時点ｔ２までにホイルスピン検出手段４２によりホイルスピン状態が検出されていない場合であっても、例えば時点ｔ３までに、第１減速検出手段３４により出力軸８の回転数Ｎｏｕｔの加速度が減速方向に第１閾値α１を超えたことを検出したり（第１の条件）、第２減速検出手段３５により出力軸８の回転数Ｎｏｕｔの加速度が減速方向に第２閾値α２を超えたことを検出し、かつ吹き状態判定手段３６が上述のように吹き状態を検出したりすることで（第２の条件）、負荷発生判定手段３２により開始条件として判定される。
【００８８】
その後、時点ｔ４において、入力軸７の回転数Ｎｉｎが、降下した出力軸８の回転数Ｎｏｕｔに合わせて降下を開始し、時点ｔ６において、該入力軸７の回転数Ｎｉｎが変速後のギヤ比に応じた回転数になる。その間、時点ｔ５において、リミテーション信号出力手段３１は、上述したように入力軸７の回転数Ｎｉｎと出力軸８の回転数Ｎｏｕｔとより算出されたギヤ比に基づく変速の進行度合いが例えば９０％となると、リミテーション要求値Ｔｌｉｍをスイープアップさせる上記復帰制御を開始する（Ｓ５）。
【００８９】
そして、時点ｔ６において、入力軸７の回転数Ｎｉｎが変速後のギヤ比の回転数となり、即ち変速の進行度合いが１００％となると、リミテーション信号出力手段３１が上述したように制御の終了を判定し（Ｓ６）、これによりアップシフト変速が終了する。
【００９０】
以上のように本発明に係る自動変速機の制御装置３０によると、負荷発生判定手段３２が掴み換えを行うクラッチやブレーキに通常の変速中よりも大きな負荷が発生すること、又は該負荷が発生し得る状態であることを判定し、リミテーション信号出力手段３１が該判定結果に応じて、掴み換えを行うクラッチやブレーキの負荷が低減するようにエンジン２の出力トルクを抑制するトルクリミテーション要求信号を出力するので、変速中にクラッチやブレーキに大きな負荷が生じることを防ぐことができ、それらクラッチやブレーキが大きく発熱することを防ぐことができる。それにより、それらクラッチやブレーキの保護や耐久性の向上を図ることができ、自動変速機の保護や耐久性の向上を図ることができる。
【００９１】
また、特に通常出力軸８が減速することのない変速であるパワーオンアップシフト変速中においては、例えばホイルスピン状態からグリップが回復した場合又は回復し得る状態や、例えば該変速中にフットブレーキが踏まれた場合など、つまり該変速中にありえない状態である、出力軸８の回転が減速した場合又は減速し得る場合に、クラッチやブレーキに大きな負荷が生じるが、そのような負荷が発生すること又は発生し得ることを防ぐことができる。
【００９２】
また、負荷発生判定手段３２が、第１減速検出手段３４が、出力軸８の回転加速度が減速方向の比較的大きな第１閾値α１を超えたことを検出した際に、掴み換えを行うクラッチやブレーキに通常の変速中よりも大きな負荷が発生することを判定するので、出力軸８の回転が比較的大きく減速したこと、即ち変速前後の入力軸回転数の差が通常の変速よりも大きくなったことに伴って発生するクラッチやブレーキへの大きな負荷を防ぐことができる。
【００９３】
更に、負荷発生判定手段３２が、吹き状態判定手段により吹き状態を判定し、かつ第２減速検出手段により出力軸の回転加速度が第２閾値を超えたことを検出した際に、掴み換えを行う摩擦係合要素に通常の変速中よりも大きな負荷が発生することを判定するので、入力軸の回転が目標入力軸回転数より高い回転数となり、かつ出力軸の回転が比較的小さく減速したこと、即ち変速前後の入力軸回転数の差が通常の変速よりも大きくなったことに伴って発生する摩擦係合要素への大きな負荷を防ぐことができる。
【００９４】
また、負荷発生判定手段３２が、ホイルスピン検出手段４２がホイルスピン状態を検出し、かつ吹き状態判定手段３６により吹き状態を判定した際に、掴み換えを行うクラッチやブレーキに通常の変速中よりも大きな負荷が発生することを判定するので、入力軸７の回転数Ｎｉｎが目標入力軸回転数Ｎｉｎｔｇより高い回転数となり、かつ出力軸８の回転が減速していること、即ち変速前後の入力軸回転数の差が通常の変速よりも大きくなることに伴って発生するクラッチやブレーキへの大きな負荷を防ぐことができる。
【００９５】
更に、ホイルスピン検出手段４２が、車輌５０が最小回転半径で通常走行した場合に対して、車輪回転数検出手段４１により検出された各車輪２２のうちの最高回転数の駆動車輪の回転数及び最低回転数の駆動車輪の回転数に基づき、通常走行状態ではありえない走行状態である際に、ホイルスピン状態として検出するので、ホイルスピン状態を比較的正確に検出することができる。
【００９６】
また、負荷発生判定手段３２が、過大加速度判定手段４３により出力軸８の回転加速度が車輌５０の加速能力に基づく最高出力軸加速度以上の回転加速度であることを判定したことに基づき、掴み換えを行うクラッチやブレーキに通常の変速中よりも大きな負荷が発生し得る状態であることを判定するので、出力軸８の回転が減速し得ること、即ち変速前後の入力軸回転数の差が通常の変速よりも大きくなり得ることに伴って発生し得るクラッチやブレーキへの大きな負荷を未然に防ぐことができる。
【００９７】
また、本発明に係るホイルスピン検出装置４０によると、車輪回転数検出手段４１が、車輌５０の各車輪２２の回転数をそれぞれ検出し、ホイルスピン検出手段４２が、車輌５０が最小回転半径で通常走行した場合に対して、車輪回転数検出手段４１により検出された各車輪のうちの最高回転数の駆動車輪の回転数及び最低回転数の駆動車輪の回転数に基づき、通常走行状態ではありえない走行状態である際に、ホイルスピン状態として検出するので、ホイルスピン状態を比較的正確に検出することができる。
【００９８】
更に、車輌５０が最小回転半径で通常走行した場合の旋回半径Ｒ１に対し、車輪回転数検出手段４１により検出された最高回転数の駆動車輪の回転数及び最低回転数の駆動車輪の回転数に基づき演算された旋回半径Ｒ２が小さい際に、ホイルスピン状態として検出することができる。
【００９９】
また、ホイルスピン検出手段４２が、過大加速度判定手段４３により車輪２２の回転加速度が車輌５０の加速能力以上の回転加速度であることを判定した際に、ホイルスピン状態として検出するので、例えば全ての駆動車輪が均一的な回転数でホイルスリップ状態となった場合であっても、ホイルスピン状態を検出することができ、それによって更に正確にホイルスピン状態を検出することができる。
【０１００】
更に、ＦＦ車輌、ＦＲ車輌のように前後輪の一方と他方との回転数差からホイルスピン状態を検出できるものに対し、車輌が４輪駆動車であって、即ちホイルスピン状態になり難い従動車輪を有していない車輌であっても、ホイルスピン状態を検出することができる。
【０１０１】
なお、以上説明した本発明に係る実施の形態において、駆動源の一例としてエンジン２を用いたものを説明したが、これに限らず、例えばモータを駆動源として用いたもの（つまり電気自動車）であってもよく、更に、例えばエンジンとモータとを駆動源として用いたもの（つまりハイブリッド車）であってもよく、つまり変速中にトルクリミテーションを行うことが可能な駆動源であれば、何れのものであってもよい。
【０１０２】
また、本実施の形態においては、駆動源（エンジン２１）の出力トルクに制限値を設ける形のトルクリミテーションを行うことにより該駆動源の出力トルクを低下（抑制）させるものについて説明したが、これに限らず、例えば駆動源の出力トルクの低下量を指令する形の、いわゆるトルクリダクションを行うことで該駆動源の出力トルクを低下させるものであってもよく、つまり駆動源の出力トルクの抑制（トルクダウン）を行い得るもの（トルクダウン信号出力手段を備えるもの）であれば、どのようなものであってもよい。
【０１０３】
また、本実施の形態においては、負荷発生判定における開始条件として、上述した第１乃至第４の条件の、即ち４つの条件に基づいて、クラッチやブレーキに負荷が発生すること又は発生し得ることを判定しているが、これらの条件に限らず、クラッチやブレーキに負荷が発生すること又は発生し得ることが判定できる条件であれば、どのような条件を用いてもよい。
【０１０４】
更に、本実施の形態においては、特にパワーオンアップシフト変速の場合について説明したが、例えばパワーオンダウンシフト変速中であって、車輪（出力軸）の回転が急に減速し、駆動減の回転上昇を抑える必要がある場合などに本発明を適用してもよく、つまり、これらに限らず、通常の変速中よりも摩擦係合要素に大きな負荷が発生する又は発生し得る変速の状態であれば、どのような変速の状態に本発明を適用してもよい。
【図面の簡単な説明】
【０１０５】
【図１】本発明を適用し得る自動変速機におけるギヤトレインを示すスケルトン図。
【図２】自動変速機の作動状況を示す作動表。
【図３】本発明に係る自動変速機の制御装置を示すブロック図。
【図４】自動変速機の制御装置による制御を示すフローチャート。
【図５】パワーオンアップシフト中の各回転数及びリミテーショントルクを示すタイムチャート。
【図６】車輌が最小回転半径で走行した状態を示す説明図。
【符号の説明】
【０１０６】
１    自動変速機
３    歯車機構（プラネタリギヤユニット）
７    入力軸
８    出力軸
２１    駆動源（エンジン）
２２    車輪
２２ｒｆ    駆動車輪
２２ｌｆ    駆動車輪
２３    車輪回転数検出手段
３０    自動変速機の制御装置
３１    トルクダウン信号出力手段（リミテーション信号出力手段）
３２    負荷発生判定手段
３４    第１減速検出手段
３５    第２減速検出手段
３６    吹き状態判定手段
４０    ホイルスピン検出装置
４１    車輪回転数検出手段
４２    ホイルスピン検出手段
４３    過大加速度判定手段
５０    車輌
Ｎｉｎ    入力軸の回転数
Ｎｉｎｔｇ    目標入力軸回転数
Ｎｏｕｔ    出力軸の回転
Ｒ１    通常走行した場合の旋回半径
Ｒ２    演算された旋回半径
Ｔｌｉｍ    トルクダウン要求信号（トルクリミテーション要求信号）
α１    第１閾値
α２    第２閾値
Ｃ−１    摩擦係合要素（クラッチ）
Ｃ−２    摩擦係合要素（クラッチ）
Ｃ−３    摩擦係合要素（クラッチ）
Ｂ−１    摩擦係合要素（ブレーキ）
Ｂ−２    摩擦係合要素（ブレーキ）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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